Sistema integrado para tratamento de resíduos gerados pela suinocultura

tratamento de resíduos

gerados pela suinocultura

Sistema integrado para

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Palmas-TO

2016

Pró-reitor de Pesquisa e pós-graduação Waldecy Rodrigues

Diretora de Divulgação Científica Michelle Araújo Luz Cilli

Etiene Fabbrin Pires Gessiel Newton Scheidt João Batista de Jesus Felix Jocyleia Santana dos Santos

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Copyright © 2016 por Rafael Montanhini Soares de Oliveira, Eneida Sala Cossich e Célia Regina Tavares Granhen

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O48s Sistema integrado para tratamento de resíduos gerados pela suinocultura / Rafael Montanhini Soares de Oliveira, Eneida Sala Cossich, Célia Regina Tavares Granhen. – Palmas, TO: Universidade Federal do Tocantins / EDUFT, 2016.

176 p.:il.

ISBN 978-85-63526-94-6

1. Sistema Integrado. 2. Tratamento de resíduos. 3. Suinocultura. I. Título.

AL Alcalinidade (mg de CaCO₃/L) AV Acidez Volátil (mg de CH₃COOH/L)

C Carbono (%)

CO Carbono Orgânico (%) CO₂ Dióxido de Carbono

DQO Demanda Química de Oxigênio (mgO₂/L) Dr Densidade Real (g/L)

H Hidrogênio H₂S Gás Sulfídrico

K Potássio (%)

MO_Total Matéria Orgânica Total (%)

MS Matéria Seca

N Nitrogênio (mg/L)

NTK Nitrogênio Total Kjeldahl1 _(mg/L) O & G Óleos e graxas (mg/L)

P Fósforo (mg/L)

RM_Total Resíduo Mineral Total

SSF Concentração de Sólidos Fixos em Suspensão (mg/L) SST Concentração de Sólidos Totais em Suspensão (mg/L) SSV Concentração de Sólidos Voláteis em Suspensão (mg/L) TO Tempo de Operação (dia)

O presente levantamento demonstra o desempenho de sistema integrado para tratamento de dejetos provenientes da sui-nocultura, objetivando o aproveitamento dos subprodutos gerados. O sistema descrito opera por batelada e é composto por um Reator Anaeróbio de baixa carga e seis leitos cultivados com macrófitas aquáticas. O reator é construído em concreto em formato cilíndri-co, os leitos cultivados com Typha-sp de fluxo vertical subsuperfi-cial montados em tambores de polipropileno de 200 litros, com camadas sobrepostas de areia e pedra para a fixação das plantas. Durante a digestão são observados principalmente os parâmetros: pH, alcalinidade, ácidos voláteis, sólidos sedimentáveis e suspen-sos totais para o controle do processo. Após o processo de diges-tão, o sobrenadante é retido nos leitos por 21 dias, apresentando reduções da DQO de até 84,7%, fósforo 39,3% e nitrato 37,1%. Um modelo matemático é desenvolvido para facilitar a construção dos leitos cultivados ajudando em seu dimensionamento durante a fase de projeto. O sobrenadante tratado pode ser utilizado para a lavagem das baias onde os suínos ficam confinados ou pode ser lançado no solo de forma controlada. O sistema pode representar uma alternativa eficaz de tratamento gerando produtos que podem ser aproveitados na propriedade rural, além de apresentar baixo custo de implantação para o pequeno produtor.

Apresentação ... IX

Introdução ... 13

1. Suinocultura: Panorama econômico, impactos ambientais e formas de tratamento ... 17

2. Montagem de sistema integrado para tratamento de resíduos da suinocultura ... 65

3. Uso de sistema integrado para tratamento de dejetos da suinocultura para pequenas e médias propriedades ... 83

Considerações finais ... 137

bibliografia ... 142

A suinocultura vem se consolidando como uma atividade economicamente importante dentro do contexto brasileiro. Segun-do Barros et al. (2004), esse setor vem apresentanSegun-do uma taxa de crescimento anual média de 7,9%. A produção alcançou em 2005 um total de 2,71 milhões de toneladas, crescimento de 80% em relação a 1990. No que diz respeito ao mercado internacional, no ano de 2006 a indústria suína destinou mais de 600 mil toneladas para mais de 70 diferentes países, gerando cerca de 1,1 bilhões de dólares de lucro para o Brasil.

Toda essa produção, no entanto, tem potencial de pro-vocar danos irreparáveis ao ambiente, uma vez que a elevada con-centração de animais faz com que grande volume de dejetos seja produzido e lançado em uma mesma região, dificultando o poder de absorção desses resíduos. O lançamento de dejetos sem tra-tamento prévio tem como consequência generalizada a poluição hídrica (alta carga orgânica e presença de coliformes fecais). A degradação biológica dos resíduos da suinocultura produz gases tóxicos que podem causar desequilíbrios ambientais, a exemplo da proliferação de moscas e borrachudos, aumento das doenças vinculadas à água e ao solo (PEDROMO, et al. 2001).

Diante disso, a atividade suinícola tem sido considerada como “atividade potencialmente causadora de degradação am-biental” (Lei 9.605/98 – Lei de Crimes Ambientais), podendo o produtor ser responsabilizado por eventuais danos causados ao ambiente e à saúde dos homens e dos animais.

Desta forma, há a necessidade de se dispor ou desenvol-ver recursos que venham a diminuir o volume de material sólido, minimizar o odor e demais efeitos indesejáveis resultantes desta atividade. Há a necessidade de uma melhor definição de um siste-ma capaz de harmonizar a redução do potencial poluidor ambien-tal com as propriedades fertilizantes que apresentam os dejetos e que seja compatível com a realidade econômica da atividade e dos criadores (PERDOMO et. al 2001).

Os sistemas de tratamento anaeróbio têm se mostrado como uma forma eficiente de saneamento.

A digestão anaeróbia é um processo biológico no qual uma grande variedade de organismos, na ausência de oxigênio molecular, promove a transformação de compostos orgânicos complexos em produtos mais simples, como metano e dióxido de carbono (CAMPOS, 1999).

O lodo estabilizado resultante do processo de digestão anaeróbia apresenta uma concentração de nutrientes relativamen-te alta, mas mesmo assim pode ser aplicado, após tratamento para desinfecção, no solo. Este lodo pós tratamento, quando utilizado como aditivo em culturas hidropônicas organo-inorgânicas, pode ser responsável por um grande aumento de produtividade das es-pécies agrícolas (Embrapa, 2003).

A composição do biogás produzido durante a digestão va-ria conforme as condições do processo. Produto da ação digestiva das bactérias metanogênicas, o biogás, é composto, principalmen-te, por gás Carbônico (CO₂) e Metano (CH₄), embora apresente traços de Nitrogênio (N), Hidrogênio (H) e gás Sulfídrico (H₂S). Ele se forma através da decomposição de matéria orgânica (biomassa) em condições anaeróbicas (GASPAR, 2003). Este biogás pode ser utilizado no próprio sistema de criação, como por exemplo, para o aquecimento ou iluminação da granja.

Apesar da melhoria na qualidade dos efluentes tratados pelo processo de biodigestão, esse processo ainda não é suficiente para atender as disposições legais para o lançamento dos resíduos na natureza. É necessário um tratamento complementar para que o efluente pós biodigestão possa chegar aos níveis aceitáveis para o seu descarte no ambiente.

O sobrenadante gerado pode passar por um processo adicional de tratamento feito por leitos cultivados, por exemplo, sendo posteriormente utilizado na lavagem das pocilgas, levando assim a uma significativa diminuição de consumo de água e, con-sequentemente, diminuição na geração de resíduos.

Os sistemas de leitos cultivados artificiais foram baseados nos alagados naturais; esses alagados são áreas que se encontram saturadas por águas superficiais ou subterrâneas com frequência e duração tais que sejam suficientes para manter as condições de sa-turação. Costumam ter profundidades inferiores a 60 centímetros, com plantas emergentes, como taboas, lírios do brejo e juncos. A vegetação proporciona uma superfície para a formação de filmes bacterianos, facilita a filtragem e a adsorção dos contaminantes presentes na água residual, permite a transferência de oxigênio à coluna de água e controla o crescimento de algas ao limitar a penetração da luz solar.

A ideia em se empregar o uso do reator anaeróbio segui-do de leitos cultivasegui-dos com macrófitas aquáticas, como forma de tratamento, cria uma expectativa de mais uma alternativa para se tratar esse resíduo.

No Brasil, os estudos sobre a utilização de leitos cultiva-dos como tratamento de efluentes e como parte de sistemas inte-grados de tratamento de resíduos ainda é recente e vem crescendo ao longo dos anos. O leito cultivado é uma forma de tratamento acessível, tanto tecnicamente quanto economicamente, e pode ga-rantir um eficiente controle da poluição gerada pelas atividades da suinocultura, com a possibilidade de poder agregar valor aos resíduos gerados.

Nesse sentido, o presente texto objetiva a demonstração da elaboração, montagem e avaliação de um sistema integrado de tratamento, composto de biodigestor e leitos cultivados no trata-mento de resíduos gerados pela suinocultura, visando estabelecer padrões de manejo e controle dos processos de biodigestão que facilitem a utilização do sistema e de seus subprodutos, com vista à reutilização das águas servidas.

Suinocultura:

Panorama econômico,

impactos ambientais e formas de tratamento

Aspectos econômicos da suinocultura no Brasil

Segundo a FAO (Food and Agriculture Organization), dados obtidos em 2013 mostram que a produção mundial de car-ne suína é de 107 milhões de toneladas e que o crescimento

anual de consumo de carnes no mundo deve ficar em torno de 2% até o ano 2015. Sendo a carne suína a mais produzida no mun-do, uma parcela significativa deste percentual deverá ser atendida via expansão da produção de suínos. A posição de países como China, países membros da União Europeia e Estados Unidos, que são os principais países produtores de carne suína, não deve ser alterada, pelo menos a curto e médio prazo, uma vez que a dife-rença entre eles, no volume produzido em 2013, é significativa: 53,8; 22,4 e 10,5 milhões de toneladas, respectivamente. O Bra-sil ocupa atualmente a 4ª posição com 3,4 milhões de toneladas e concorre diretamente com a Comunidade dos Estados Indepen-dentes (CEI) para manter essa classificação (IBGE, 2010). A pro-dução, em 2010, cresceu 1,5 % em relação a 2009, passando de 3,19 milhões de toneladas para 3,24 milhões de toneladas. Esse crescimento foi sustentado pelo aumento de 3,5% no peso médio do abate. Em cabeças, a oferta para abate se manteve estável, ao redor de 34 milhões. O plantel de matrizes também ficou estável, em torno de 2,46 milhões de cabeças. O modesto aumento, em 2010, deve-se principalmente ao fator crise econômica mundial,

que desestimulou os investimentos. Tais níveis de produção solidi-ficam a posição brasileira no ranking mundial (IBGE, 2010).

As Tabelas 1 e 2 mostram os principais produtores mun-diais de carne suína.

Tabela 1

Produção Mundial de Carne Suína (Mil t - em equivalente-carcaça)

País 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 China 45.553 46.505 42.878 46.205 48.905 51.070 49.500 52.350 53.800 U . E ur opeia - 27 21.676 21.791 22.858 22.596 22.010 22.627 22.953 22.526 22.450 Estados Unidos 9.392 9.559 9.962 10.599 10.442 10.186 10.331 10.555 10.508 Br asil 2.710 2.830 2.990 3.015 3.130 3.195 3.227 3.330 3.370 Rússia 1.735 1.805 1.910 2.060 1.844 1.920 2.000 2.075 2.190 Vietnã 1.602 1.713 1.832 1.850 2.090 2.090 2.130 2.175 2.220 Canadá 1.765 1.748 1.746 1.786 1.788 1.771 1.797 1.840 1.835 Filipinas 1.175 1.215 1.250 1.225 1.246 1.260 1.288 1.310 1.350 Japão 1.245 1.247 1.250 1.249 1.310 1.292 1.267 1.297 1.305 M éxic o 1.103 1.109 1.152 1.161 1.162 1.175 1.202 1.239 1.270 Cor eia do Sul 1.036 1.000 1.043 1.056 1.062 1.110 837 1.086 1.210 O utr os 5.336 5.504 5.714 5.240 5.334 5.492 5.753 5.868 6.006 Total 94.328 95.026 94.585 98.042 100.323 103.188 102.285 105.651 107.514 Fon te: USD A / Abipecs.

Tabela 2 -

Exportação Mundial de Carne Suína

(Mil t - em equivalente-carcaça) País 2005 2006 2007 2008 2009 2010 201 1 2012 2013 Estados Unidos 1.209 1.359 1.425 2.1 10 1.857 1.915 2.354 2.441 2.292 U. Europeia - 27 1.143 1.285 1.286 1.727 1.366 1.705 2.151 2.171 2.200 Canadá 1.084 1.081 1.033 1.129 1.123 1.159 1.197 1.243 1.245 Brasil 761 639 730 625 707 619 584 661 600 China 502 544 350 223 232 278 244 235 250 Chile 128 130 148 142 152 130 139 180 185 México 59 66 80 91 70 78 86 95 11 0 Belarus 24 37 15 32 31 62 85 104 75 Austrália 56 60 54 48 40 41 41 36 35 Vietnã 19 20 19 11 21 19 25 25 25 Ucrânia 11 3 2 0 0 1 17 29 4 Outros 31 37 34 35 33 24 25 34 37 Total 5.027 5.261 5.176 6.173 5.632 6.031 6.948 7.254 7.058 Fon te: USD A / Abipecs.

A crise financeira de 2008/2009 ainda afetou os volu-mes e os preços das exportações em 2010. A boa evolução dos preços - 23,3% superiores aos praticados em 2009 – entretanto, deixou a desejar em relação às cotações obtidas no período que antecedeu a crise - de janeiro a outubro de 2008.

O principal fator que contribuiu para a redução dos vo-lumes exportados foi a forte valorização do real, que subtraiu a competitividade do produto brasileiro em relação aos principais concorrentes: Estados Unidos e alguns países da União Europeia. A Rússia, principal praça compradora, teve sua moeda fortemente desvalorizada, o que concorreu para a melhora da competitividade dos Estados Unidos e da Europa naquele merca-do. Além disso, a desvalorização do dólar fez com que os custos de produção nos Estados Unidos se assemelhassem aos do Brasil. Sem caracterizar migração ou mesmo redução da ativida-de na Região Sul, a expansão da produção voltou-se para algumas áreas das regiões Sudeste e Centro-Oeste. Os estados da região sul, Santa Catarina, Rio Grande do Sul e Paraná, foram os prin-cipais estados em abate de suínos com 25,1%, 19,3% e 17%, respectivamente.

A região sul possui a maior concentração de produtores do país (40%), seguida da região nordeste (34%) e sudeste (19%) (ABIPECS, 2012).

A oferta de suínos para abate, em 2010, aumentou 1,8%, de 33,8 milhões de cabeças para 34,3 milhões. No período, os abates sob inspeção federal totalizaram 29,1 milhões de cabeças, o que significou um crescimento de 2,5 % em relação a 2009. Os abates sob outras certificações mantiveram-se em decréscimo. Mais de 83% da oferta foi absorvida pelo mercado interno. A con-tinuidade da expansão dos abates, frente à estabilidade da oferta, resultou em uma recuperação dos preços no mercado doméstico.

Uma melhora considerável da rentabilidade do setor é também consequência da queda nos preços dos principais insu-mos. A menor pressão sobre os custos e a conjugação de preços estáveis recebidos pelos produtores, reduziu a ociosidade tanto no campo como na indústria, estimulando reformas das instalações e gerando novos investimentos.

A disponibilidade interna cresceu 4,1 %, permanecendo abaixo do potencial de consumo, estimado em 15 kg por habitan-te/ano. O ano de 2010 caracterizou-se por baixos estoques, forte procura pelo produto e preços em alta. Tal situação também foi influenciada por menor oferta de carne bovina.

A produção continuará em queda nos sistemas de sub-sistência, mas crescerá significativamente na produção contratual (IBGE, 2006). Na Figura 1 é demonstrado um gráfico com a

dis-ponibilidade interna e o consumo per capita de carne suína.

Figura 1 - Produção de Carne Suína no Brasil 2002-2012- (Mil t)

Fonte: ABIPECS, Sips, Sindicarne-SC, Sindicarne-PR, Abcs, Embrapa.

No mercado interno, espera-se que o consumo per ca-pita atual de 14 kg/habitante/ano volte a crescer devido a uma crescente recuperação da economia com o consequente aumento no poder aquisitivo da população, estimulando o setor produtivo e exercendo pressão sobre os preços pagos por quilo de suíno vivo.

Observando o consumo de carne suína no Estado de Santa Catarina, com cerca de 23 kg/habitante/ano, percebe-se que há espaço para o aumento do consumo em nível nacional (GIROTTO, 2001).

Nutrição dos suínos

No Brasil, em média, a alimentação nas granjas estabi-lizadas e de ciclo completo corresponde a 65% do custo de pro-dução. O valor atinge a cifra de 70 a 75% em épocas de crise na atividade. Isto significa, por exemplo, que se a conversão alimentar do rebanho for de 3,1 (o preço do suíno deverá ser no mínimo 3,1 vezes superior ao preço da ração) e se a alimentação representar 70% dos custos de produção, a equivalência mínima entre preços deverá ser de 4,4 (o preço do suíno deverá ser no mínimo 4,4 vezes superior ao preço da ração) para que o produtor equilibre os custos de produção com o preço de venda dos animais. Desta forma, as perspectivas de se obter lucros com a suinocultura de-pendem principalmente de um adequado manejo e planejamento da alimentação dos animais. A disponibilidade de ingredientes em quantidade e qualidade deve estar adequada a preços que viabili-zem a produção de suínos (LUDKE, 2001).

A obtenção de lucros também exige a combinação ade-quada dos ingredientes para compor dietas balanceadas nutricio-nalmente para cada fase de produção, visando atender as exigên-cias nutricionais específicas. Em termos médios, em uma granja estabilizada de ciclo completo, para cada porca do plantel produ-zindo 20 leitões ao ano, terminados até os 105 kg de peso de aba-te, é necessário dispor de 7.000 kg de ração, com um gasto médio de 240 kg de complemento mineral vitamínico, 5.260 kg de milho e 1.500 kg de farelo de soja. Ainda, considerando uma relação média de 2,8 litros de água potável ingerida para cada kg de ração consumida, estima-se um gasto anual de 19,6 mil litros de água potável para cada porca e sua produção (BELLAVER, 1992).

A aplicação dos conhecimentos de nutrição deve contri-buir para a preservação do ambiente e isto significa que o balance-amento das rações deve atender estritamente às exigências nutri-cionais nas diferentes fases de produção. O excesso de nutrientes nas rações é um dos maiores causadores de poluição do ambiente, portanto, atenção especial deve ser dada aos ingredientes, bus-cando aqueles que apresentam alta digestibilidade e disponibilida-de dos nutrientes e que sejam processados adisponibilida-dequadamente, em

especial quanto à granulometria (Embrapa-CNPSA, 1998). Em complementação, a mistura dos componentes da ração deve ser uniforme e o arraçoamento dos suínos deve seguir boas práticas que evitem ao máximo o desperdício.

Quantidade e composição química dos dejetos de suínos

As quantidades de excrementos produzidos diariamente por um suíno e o teor de umidade dos seus dejetos variam de acor-do com o desenvolvimento corporal acor-dos suínos, o tipo de alimen-tação, a quantidade de água ingerida, a estação do ano e a quan-tidade de água utilizada na higienização das baias (SILVA, 1973; ANDREADAKIS, 1992). O uso da água tem como finalidade diluir a concentração das fezes e urinas produzidas recentemente e tra-tá-las como resíduos líquidos, acarretando com isso um volume maior de resíduo a ser tratado, o que dificulta o tratamento. Para um sistema de uso mínimo de água de limpeza, pode-se considerar um gasto de 3,50 litros por suíno/dia nas fases de crescimento e terminação (OLIVEIRA et. al 1993). Os valores do consumo diá-rio de água por suíno, apresentados por diversos autores (TAIGA-NIDES, 1986; OLESZKIEWICK e KOZIARSKI, 1981; JELINEK, 1977) variam amplamente entre 0,1 e 35 litros/suíno/dia. A Ta-bela 3 apresenta uma compilação destes dados.

Tabela 3 - Consumo diário de água por suíno em função da fase

produtiva

Fase do Ciclo Produtivo Litros água/suíno/dia

Leitão em amamentação 0,1 a 0,5

Leitão em desmame (7 a 25 kg) 1,0 a 5,0

Suíno em crescimento (25 a 50 kg) 4,0 a 7,0

Suíno em engorda (50 a 100 kg) 5,0 a 10,0

Fase do Ciclo Produtivo Litros água/suíno/dia

Porca desmamada 5,0 a 15,0

Porca em gestação 10,0 a 20,0

Porca na maternidade 20,0 a 35,0

Cachaço 10,0 a 15,0

Fonte: Barbari e Rossi (1992).

Várias pesquisas mostram que a quantidade de dejetos produzidos por suínos diariamente é uma questão de manejo, podendo ser reduzida por meio da instalação de bebedouros que acabam com os desperdícios ou pelo tipo de processo produtivo (OLIVEIRA et. al 1993).

O “liquame”, expressão adaptada do idioma italiano, é um líquido muito concentrado em matérias em suspensão e rico em elementos fertilizantes, principalmente Nitrogênio Amoniacal, que constitui cerca de 80% do Nitrogênio Total presente. Este líquido é resultado da mistura das fezes e urina dos animais, das águas de lavagens das baias, resíduos de papel e plásticos, pelos de animais e restos de comidas.

Os dejetos de suínos apresentam uma composição ex-tremamente variada dificultando sua comparação, pois dependem das condições de produção, armazenamento, alimentação, fase de crescimento, manejo da água de bebida e diluição devido às águas de lavagens ou de chuvas. A Tabela 4 apresenta valores de

composição de dejetos de suínos, relatados por três autores, em diferentes condições, mostrando a diversidade existente entre os valores para um mesmo parâmetro.

Tabela 4 - Composição média de dejetos de suínos

Parâmetro Konzen₍₁₉₈₃₎ Duarte et. al₍₁₉₉₂₎ Sevrin-Reyssac _{et. al (1995) (1996)}Silva

pH 6,94 7,46 ---- ----DQO total 98.640 21.670 80.000 25.543 DBO₅ total 52.270 7.280 40.000 ----NTK 6.000 2.150 8.100 2.374 N-NH₄+ _{---- 1.420 3.400} ----P total 2.500 ---- 7.100 578 Sólidos Totais 90.000 ---- 82.000 22.399 Sólidos Voláteis 75.050 ---- ---- 16.389 Sól. Sus. Totais ---- ---- 66.000

----Obs. Todos os valores em mg/L, exceto o pH. Fonte: Elaboração própria.

Os dejetos de suínos, independentemente dos fatores que levam a uma maior ou menor concentração dos mesmos, são efluentes orgânicos de boa biodegradabilidade, elevada carga de nutrientes (N e P) e próximos da neutralidade do pH.

Impacto ambiental da suinocultura

Os principais problemas acarretados ao meio ambiente pelos dejetos de origem suína são: a poluição do solo e a conta-minação dos mananciais d’água das regiões suinocultoras. Isso se deve à composição físico-química de tais dejetos, ricos em determi-nados elementos químicos, como o fósforo (P), cuja concentração excessiva prejudica não só água e solo como o organismo dos seres vivos expostos a eles.

É prática comum, nas áreas suinocultoras, utilizar os deje-tos dos animais como adubo orgânico. Sabe-se, também, que de-jetos suínos possuem grande capacidade de fertilização se usados de forma correta. Infelizmente, o uso puro e simples deste tipo de

fertilizante natural não garante a qualidade da adubação nem livra o ambiente da degradação.

Entre os principais componentes poluentes dos dejetos suínos estão o nitrogênio (N), o fósforo (P) e alguns micro mine-rais, como o zinco (Zn) e o cobre (Cu). A ação deteriorante do nitrogênio no solo deve-se à sua transformação em nitrato. De acordo com Lee e Coulter (2004), em vários rios europeus o nitro-gênio dos dejetos animais contribuiu com 40 e 60% da porcenta-gem total encontrada deste elemento químico, ao mesmo tempo em que se verifica uma correlação positiva entre a concentração de nitrato e nitrito nos rios e o nível de aplicação de nitrogênio no solo (fertilizantes e dejetos). Isso explica porque o índice de nitrogênio adicionado ao solo pelo uso de dejetos suínos como adubo, na Holanda, no início do século, alcançou o valor total de 90.000 toneladas/ano, tendo tal valor subido, posteriormente, para 450.000 toneladas/ano.

Oliveira (1993) comenta o fato do nitrato movimentar-se com facilidade pelo solo e apresentar alto índice de solubilidade na água. Graças a isso, o nitrogênio é capaz, também, de poluir o ambiente na forma de amônia, no fenômeno conhecido como “chuva ácida”.

O excesso de fósforo, assim como de nitrogênio e ou-tros nutrientes favorece o desenvolvimento desordenado de algas. A decomposição destas algas consome o oxigênio dissolvido na água. Esta decomposição compromete o crescimento de espécies aquáticas, como peixes e crustáceos. O fósforo em excesso acu-mula-se no solo e só é dissolvido na água dos rios quando a capa-cidade de retenção deste pelo solo fica prejudicada.

No caso dos micro minerais, é sabido que níveis re-lativamente baixos de cobre podem causar a morte de peixes, algas e fungos. Oliveira (1993) cita o fato de níveis de cobre de 0,025 a 0,2 mg/L serem tolerados pelo organismo dos peixes. O zinco, por seu lado, pode comprometer o desenvolvimento destes e das algas.

Segundo Jelinek (1977) apud Oliveira (1993), a quan-tidade diária de dejetos produzida pelos suínos varia entre 4,9 e 8,5% de seu peso corporal. A maior parte deste volume vem da

urina, cujo volume depende da quantidade de água ingerida pelo animal. O mesmo autor sugeriu que para cada litro de água con-sumido pelo suíno ocorre uma produção de 0,6 litro de dejetos líquidos. Mostrou também que as diferentes fases de produção dos suínos interferem nas quantidades absolutas de dejetos produzidos.

Existe uma quantidade elevada de fósforo nos dejetos de suínos. Dessa forma, a constante aplicação deste material orgâni-co no solo, a pretexto de adubação, acaba saturando a capacidade de absorção do solo, com a consequente carreação do fósforo excessivo para as águas circunvizinhas, devido à lixiviação e erosão pluvial ou eólica.

Como forma de demonstrar a existência de limites na absorção de fósforo por parte do solo, Seganfredo (2000) apre-sentou um cálculo do número de anos necessários para que sejam atingidos os índices de 25% e 100% de saturação de fósforo até as profundidades de 20 cm e 2 m.

Para que tais cálculos fossem considerados adequados, Seganfredo (2000) estabeleceu certos parâmetros:

a) O experimento tomou por base as terras da região dos Cerrados, onde ocorrem, em geral, apenas duas safras agrícolas anuais;

b) A quantidade de dejetos considerada economicamente correta para os Cerrados é de 45 a 135 m3_/ha;

c) A cada safra as plantas retirariam do solo cerca de 54 kg/ha de fósforo (P₂O₅);

d) A primeira aplicação de dejetos aconteceria quando o solo ainda tivesse pouco fósforo acumulado e, finalmente; e) A capacidade de retenção de fósforo de muitos solos de

Cerrado encontra-se entre 824 e 6.880 kg/ha de fósfo-ro (P₂O₅) para cada 20 cm de profundidade.

Naturalmente existiram outras variáveis, como o tipo de planta presente no solo estudado ou os índices de fósforo adicio-nados ou acumulados em tal solo. De qualquer forma, a conclusão

do estudo é que num terreno com grande capacidade de absorção de fósforo seriam necessários 546 anos para esgotar a capacidade de 10 camadas com 20 cm de solo cada, considerando-se apenas

uma safra, e uma aplicação de 45 m3 _{de dejetos por ano.}

Entretan-to, quando se projetam duas safras anuais e aplicação de 135 m3_/

ha de dejetos a saturação chegaria em apenas 71 anos.

Uma observação ligeira destes dados pode levar a uma ideia errônea de que o período de tempo necessário para saturação é bastante dilatado. Nada mais enganoso, porém. Os números da projeção de Seganfredo (2000) certamente tomariam proporções alarmantes, se o solo analisado fosse um que apresenta menor ca-pacidade de saturação por fósforo. Não se deve esquecer, também, que em determinadas regiões do Brasil o número de safras chega a quatro anuais. E, por último, mas não menos alarmante, o autor não especificou o tipo de dejeto animal utilizado na pesquisa e nem o tipo de planta presente em tais solos. Uma planta que apresente baixa capacidade de absorção de fósforo aceleraria, enormemente, a velocidade de saturação do solo por este elemento químico.

Pelos dados apresentados até o momento, percebe-se a importância de se dar um destino apropriado aos dejetos de su-ínos, como forma de evitar que a capacidade produtiva do solo fique comprometida por este material orgânico.

Poluição das águas

Não há como negar que a preocupação dos ambientalis-tas com os dados alarmantes fornecidos pelos satélites artificiais, acerca da destruição de grandes áreas de florestas e de cerrados nas regiões Norte e Centro-Oeste seja compreensível. Tal destrui-ção, causada pela ação criminosa de madeireiros e agropecuaris-tas, bem como a poluição de rios por metais pesados utilizados nos garimpos clandestinos representam uma grande ameaça ao ambiente dessas regiões e provocam grande repercussão junto aos meios de comunicação de massa.

Curiosamente, outro tipo de devastação, tanto ou mais gra-ve ainda, ocorre de forma insidiosa, silenciosa, sem quase chamar a

atenção: a atividade altamente poluidora de mananciais e fontes de água por parte da prática da suinocultura intensiva, presente de for-ma for-maciça na região Sul do País.

De acordo com dados de órgãos ligados à Secretaria Es-tadual da Agricultura de Santa Catarina, o rebanho de 4 (quatro) milhões de suínos do Estado produz, anualmente, o equivalente a 10 milhões de metros cúbicos de dejetos. Com um volume tal de dejetos seria possível, nas palavras de Gnigler (2001), “encher uma vala imaginária, com 20 metros de largura e 1 metro de pro-fundidade, ligando os dois extremos do território (Oeste–Leste) brasileiro”. Assim, embora seja a suinocultura uma atividade po-tencialmente poluidora, sujeita ao prévio licenciamento ambiental (art. 60 da Lei 9.605/95), o que se verifica na prática é que ainda prevalecem as propriedades rurais com instalações inadequadas para o manejo e destinação final dos dejetos suínos.

Uma das razões para que a suinocultura seja, no geral, tão poluidora, reside no fato de uma das formas mais utilizadas para tentar minimizar o impacto dos dejetos no ambiente, as bioesterqueiras ou câmaras de fermentação usadas na tentati-va de depurar os dejetos e transformá-los em adubo orgânico, não passarem, normalmente, de simples valas abertas no solo, revestidas de lona plástica resistente, onde os efluentes per-manecem em depósito a céu aberto, exalando maus odores e causando muitos transtornos, como a proliferação de moscas e ratos. Outra razão diz respeito à conformação topográfica do terreno, o que muitas vezes dificulta a incorporação dos dejetos ao solo, sendo os mesmos carreados facilmente das encostas para os mananciais d’água.

Gnigler (2001) alerta para outros fatores, como a preva-lência do minifúndio. Neste tipo de propriedade, as benfeitorias, originariamente, foram implantadas sem planejamento, sendo as pocilgas erguidas próximas às fontes de água.

Ao produtor custa compreender que é sua responsabili-dade produzir sem provocar a degradação ambiental.

Dessa forma, cabe ao suinocultor dar destinação adequada aos efluentes produzidos dentro dos limites de sua propriedade.

Contaminação dos suínos

Segundo o estudo feito por Nishi et. al (2000), as formas de manejo, principalmente na limpeza das baias de confinamento dos suínos, pode trazer problemas para a saúde dos animais e consequentemente para os consumidores dessas carnes. Esse es-tudo mostra duas formas de utilização das águas para lavagem das pocilgas em regime de criações de suínos confinados.

Os pesquisadores selecionaram 14 granjas suinícolas nos Estados de São Paulo (9) e Minas Gerais (5) utilizando sistema in-tensivo de criação.

No período peri-parto as porcas são higienizadas e acon-dicionadas em instalações individuais com piso ripado suspenso, onde permanecem com sua respectiva leitegada até o desmame dos leitões (três semanas de vida). Logo após o desmame, os lei-tões são reunidos em grupos de acordo com a idade e mantidos em instalações com piso ripado e suspenso. Ao atingir a idade aproximada de dez semanas de vida, os leitões são distribuídos em instalações de crescimento e engorda.

Para a fase de final de criação foram observados dois ti-pos distintos de instalações, ora contendo lâmina d’água ora insta-lações de piso sólido sem lâmina d’água.

Os resultados dos exames dos animais com idade supe-rior a dez semanas de vida foram divididos em períodos quinzenais e em dois grupos distintos segundo o tipo de instalação em que os animais eram mantidos (instalação com lâmina d’água e instalação com piso sólido, sem lâmina d’água).

A análise estatística dos resultados obtidos entre os di-ferentes manejos (com e sem lâmina d’água) mostrou haver as-sociação entre a presença de lâmina d’água e parasitos

Strongy-loidea. Instalações contendo lâmina d’água são propícias à

disse-minação de agentes parasitológicos, quando essas são inadequa-damente utilizadas. É importante verificar a vazão da água para que os dejetos sejam constantemente carregados do ambiente. Da mesma maneira, a frequência de limpeza das instalações com piso sólido por meio da remoção das fezes do ambiente é um fa-tor determinante para a ocorrência destas parasitoses. A menor

frequência de ocorrência de helmintoses nos animais de menor idade pode ser explicada pela criação destes em locais com piso ripado e suspenso, onde os leitões têm contato mínimo com as fezes e à aplicação de anti-helmínticos nas matrizes gestantes.

Diretrizes para bom manejo da suinocultura

A bacia hidrográfica deve ser vista como base dos proje-tos durante a implantação de processos produtivos, respeitando a disponibilidade de seus recursos naturais, principalmente os hídri-cos (KUNZ, 2004). Com o aumento da demanda e a escassez de água limpa é necessário que os novos projetos desenvolvidos para novos criadouros devam primar pela:

• Minimização do uso da água nas instalações através de: a) Desvio das águas pluviais com o uso de calhas, aumento

dos beirais e drenagem;

b) Adequação da rede hidráulica e escolha dos bebedouros; c) Dimensionamento do sistema hidráulico de forma a

manter a vazão e a pressão da água uniforme em todos os bebedouros.

• Avaliação das áreas de maior risco de poluição gerando ma-pas que podem ser utilizados para evitar riscos de acidentes. • Atenção as Legislações Estaduais e Municipais:

a) LP (Licença Prévia), que determina a possibilidade de instalação do empreendimento em determinado local; b) LI (Licença de Instalação), que faz a análise do projeto

quanto a conformidade com a legislação ambiental; c) LO (Licença de Operação), que concede a licença de

funcionamento após conferência do projeto executado com base na LI e prevê um plano de monitoramento.

• Minimização do volume de resíduos gerados, estabelecendo um programa de nutrição e manejo das rações que for mais adequado a sua área (tratamento, reaproveitamento dos re-síduos, exportação para vizinhos, etc.).

• Avaliação e monitoramento adequado ao tipo de projeto. • Criação de projetos de instalações que possam prever

am-pliações futuras e que levem em conta a legislação, o licen-ciamento e as mudanças no plano de nutrição.

É ideal que se faça um manejo voltado para a proteção ambiental visando reduzir a geração de resíduos. Esse pode ser alcançado através do manejo nutricional eficiente e do manejo da água na propriedade, diminuindo o potencial poluente dos

resídu-os (Tabela 5).

Tabela 5 - Características químicas e físicas dos dejetos (mg/L)

produzidos em uma unidade de crescimento e terminação manejada em fossa de retenção, obtidos no Sistema de Produção de Suínos da Embrapa Suínos e Aves

Parâmetro Mínimo Máximo Média

Demanda Química de Oxigênio (DQO) 11530 38448 25543

Sólidos Totais 12697 49432 22399 Sólidos Voláteis 8429 39024 16389 Sólidos Fixos 4268 10408 6010 Sólidos Sedimentares 220 850 429 Nitrogênio Total 1660 3710 2374 Fósforo Total 320 1180 578 Potássio Total 260 1140 536 Fonte: Silva F.C.M. (1996).

A Tabela 5 mostra a variação dos componentes dos

de-jetos dos suínos, podemos notar que existe uma grande variação nesses parâmetros. É importante que o produtor consiga manter controle sobre o consumo de ração e água consumidos pelos ani-mais e da água utilizada para lavagem das baias de forma a manter o efluente com características semelhantes facilitando o dimensio-namento do sistema de tratamento.

Para que, por meio do manejo nutricional, possa ha-ver uma melhora na produção, reduzindo o poder poluente dos dejetos e o custo de produção dos suínos, o produtor deve (MELO, 2001):

• Buscar o aumento da eficiência alimentar e da produtividade por matriz;

• Usar rações formuladas com base nos valores de disponibi-lidade de nutrientes dos alimentos, utilizando informações específicas dos suínos que estão sendo produzidos, especial-mente quanto ao genótipo, sexo e consumo de ração; • Utilizar dietas formuladas com maior precisão, evitando o

acréscimo de mais nutrientes (margens de segurança) do que os animais necessitam;

• Empregar o conceito de alimentação em múltiplas fases e sexos separados;

• Evitar o uso de cobre como promotor de crescimento e redu-zir ao máximo o uso de zinco no controle da diarreia; • Aumentar o uso de fontes de nutrientes com maior

dis-ponibilidade;

• Utilizar enzimas nas dietas. Utilizar a restrição alimentar em suínos na fase de terminação.

O manejo da água na propriedade deve (DE ZEN, 2006): • Evitar a utilização de lâmina d’água;

• Contemplar a remoção do dejeto via raspagem; • Realizar manutenção periódica do sistema hidráulico;

• Reduzir a demanda de água no sistema através do reapro-veitamento da água, servida aos suínos, para limpeza das instalações, evitando o contato com os animais.

A Tabela 6 mostra a produção diária de dejetos de um

suíno durante as várias fases de sua criação.

Tabela 6 - Produção média diária de dejetos nas diferentes fases

dos suínos

Categoria de Suínos Esterco* (kg/_animal/dia) Esterco (+ urina _{kg/ animal/dia)} Dejetos líquidos _{(l/ animal/dia)}

Suínos de 25-100 kg 2,30 4,90 7,00 Porcas em Gestação 3,60 11,00 16,00 Porcas em Lactação 6,40 18,00 27,00 Machos 3,00 6,00 9,00 Leitões desmamados 0,35 0,95 1,40 Média 2,35 5,80 8,60

*Considerando esterco com cerca de 40% de matéria seca. Fonte: Oliveira et. al (1993).

Disposição e tratamento dos dejetos de suínos

A produção de dejetos suínos, até meados da década de 70, não representava um fator muito preocupante, uma vez que a concentração de animais era relativamente pequena e o solo das propriedades tinha capacidade para absorver o volume de dejetos produzidos, utilizado na forma de adubo orgânico (IBGE, 2005).

A partir da segunda metade dos anos 70, a produção de suínos aumentou e, consequentemente, a de dejetos também. Com isso, a poluição de determinados mananciais de água brasilei-ros aumentou drasticamente. As águas atingidas pela emissão de efluentes das pocilgas perdem, em pouco tempo, a capacidade de manutenção da vida da fauna e flora aquáticas.

Levantamentos realizados pelo Serviço de Extensão Ru-ral do Paraná mostraram que apenas 10 a 15% dos suinocultores paranaenses possuem sistemas para o tratamento ou aproveita-mento dos dejetos e que cerca de 85% das fontes de água do meio rural das regiões produtoras estão contaminadas por coliformes fecais oriundos do lançamento dos dejetos suínos em cursos ou mananciais d’água. Um suíno adulto produz, em média, 0,27 m³ de dejetos líquidos por mês. O estado do Paraná apresenta uma produção diária de mais de 30.000 m³ de dejetos.

A incorporação dos dejetos de suínos ao solo contribui para a melhoria das condições físicas, químicas e biológicas do solo, contribuindo para o aumento da produção e a produtividade agrícola. No entanto, a poluição na região produtora de suínos é alta, pois, enquanto para o esgoto doméstico o DBO₅ (Demanda Bioquímica de Oxigênio) é de cerca de 200 mg/Litro, o DBO₅ dos dejetos suínos oscila entre 30.000 e 52.000 mg/L, ou seja, em torno de 260 vezes superior (LIMA, 2001).

É preciso evitar que um volume tão grande de dejetos continue a ser lançado nos mananciais d’água, uma vez que com-prometem a qualidade de vida das populações rurais e urbanas e a sobrevivência da fauna e da flora.

Uma das possibilidades de remanejo do esterco suíno re-side na sua utilização como biofertilizante. Os dejetos de suínos podem ser usados na fertilização das lavouras, trazendo ganhos econômicos ao produtor rural, sem comprometer a qualidade do solo e do ambiente. Para isso, é fundamental a elaboração de um plano técnico de manejo e adubação, considerando a composição química dos dejetos, a área a ser utilizada, a fertilidade e tipo de solo e as exigências da cultura a ser implantada. É possível estimar a sua composição em nutrientes e calcular a dose adequada a ser aplicada para uma determinada cultura.

Para a aplicação dos dejetos devem ser utilizados equipa-mentos que permitam a distribuição da quantidade recomendada (MIRANDA; GOSMANN; ZARDO, 1992).

Embora todas estas medidas auxiliem na diminuição da contaminação dos rios por dejetos suínos, elas acabam se cho-cando com fatores restritivos importantes. Assim, a utilização de

dejetos puros (sem sofrer transformação anaeróbia) como adubo não pode ultrapassar o limite máximo de absorção do solo da pro-priedade rural.

Principais práticas de disposição

A falta de tratamento transformou-se na maior fonte polui-dora dos mananciais de água onde existe produção (SOUSA, 1996). Os dejetos de suínos devem ser considerados como um produto fertilizador. Eles devem, na maioria das vezes, passar por tratamento antes de serem lançados nos solos. E as quantidades excedentes, que não forem utilizadas nessa prática, também de-vem ser tratadas antes de serem lançadas nos cursos d’água.

Lançamento no solo

Os dejetos de suínos são considerados como um resíduo rico em nutrientes e como tal devem ser aproveitados, isto é, o produtor pode lançá-los no solo, na menor área possível e por um custo mais baixo. Oliveira et. al (1993) recomendam aplica-ção máxima de 160 kg NTK/ha/ano. Muitas vezes o produtor não dispõe de área suficiente para a absorção de toda a carga de nutrientes, aplicando assim uma dosagem grande no solo, en-quanto os excedentes líquidos são lançados nos cursos d’água mais próximos, sem tratamento. Porém, essa prática, aceitável para o produtor, agride os interesses coletivos, pois causam problemas como: produção de maus odores, poluição das águas superficiais e subterrâneas, poluição dos solos, modificação do valor alimentar e sanitário das culturas, desenvolvimento de moscas, etc.

Na verdade, os dejetos de suínos constituem-se em um produto de valor econômico. Se por um lado eles contêm água que será utilizada pelas plantas, muito útil em períodos de seca, por outro lado eles possuem um valor fertilizante, que varia em função da alimentação dos animais e do tipo de produção. Seu valor comercial pode ser estimado em cerca de US$ 5,00/m3

quando transformados, industrialmente, em um composto granu-lar (HILBERTS, 1990). Os dejetos “in natura” mostram-se como um fertilizante “desequilibrado” para assegurar nutrição adequa-da adequa-das plantas, logo o seu uso impõe a necessiadequa-dade de comple-mentos, variáveis segundo o tipo de solo e de cultura.

A disposição no solo pode, principalmente, representar uma economia com insumos agrícolas e com processos de tra-tamento dos dejetos e seria então um desperdício não utilizá-los como fertilizantes. No entanto, esse lançamento no solo deve levar em consideração a natureza do solo, das culturas (milho, trigo, etc.), do meio ambiente local, inclinação do terreno, proximidade de cursos d’água, zona urbana, etc. A poluição causada pelos odo-res pode ser sanada pelo lançamento em camadas mais profundas do solo de aditivos químicos ou biológicos, ou mesmo tratamentos biológicos preliminares. Também existe uma perda de Nitrogênio amoniacal por volatilização que, segundo Sevrin-Reyssac (1995), pode chegar até 50% da quantidade lançada no solo, causando poluição atmosférica.

A aplicação de dejetos de suínos em pastagem de bra-quiarão pode levar a uma utilização de matéria seca e de proteína bruta até superior à obtida com a utilização de adubação química. A conclusão da pesquisa realizada pela médica veterinária Márcia Cristina Barnabé, citada em Adubos (2001), abre a possibilidade de grande parte dos resíduos extraídos das granjas suínas serem empregados nas pastagens do Estado, aumentando a produção de forragem, melhorando a qualidade do solo e diminuindo os transtornos ambientais que esse material pode causar. A Figura 2

ilustra uma das formas de lançamento dos dejetos no solo, através de caminhão tanque.

Figura 2 - Distribuição de dejetos no solo

Fonte: Seganfredo (2005).

Piscicultura

A disposição dos dejetos de suínos também pode ser feita em açudes de criação de peixes. Essa prática é muito utilizada nos países asiáticos (China, Tailândia e Vietnã) e na Europa desde a Idade Média. Os açudes são considerados os melhores locais para a dispo-sição desses dejetos, estimulando o desenvolvimento do

fitoplânc-ton dentro da cadeia alimentar. Os dejetos podem ser introduzidos

diretamente das criações, quando estão situadas ao lado do açude ou removidas para estes através de meios mecânicos. De acordo com Sevrin-Reyssac (1995), o número de animais (suínos) por hectare de açude varia entre 100 a 80 cabeças, ou seja, um animal por 100 m2_,

podendo atingir 120 a 250/ha. Nos açudes tradicionais, não aera-dos, esses valores devem ser de 40 animais/ha. Existem relatos de produção de peixes superiores a 1,5 toneladas/ha/ano, com valores máximos de 7 a 10 toneladas/ha/ano. No Estado de Santa Catarina, a Epagri recomenda 60 cabeças/ha, em fase de terminação.

Hickling (1962) relata que algumas espécies de peixes podem alimentar-se de excrementos de animais domésticos, utili-zando-os diretamente como alimento ou indiretamente como fer-tilizante do tanque.

O uso de dejetos de suínos na criação de tilápias vem pro-porcionando bons resultados, pois esses peixes assimilam parte da ração não digerida pelos suínos, além de aumentarem a produtivi-dade de plâncton (BARBÉRIO; CASTAGNOLLI, 1986).

Apesar de contribuir para o aumento da produção pis-cícola, o fornecimento de matéria orgânica, quando de forma in-correta, pode ocasionar queda na qualidade da água e prejudicar a saúde dos animais e seres humanos, com a presença de patógenos indesejáveis, causando danos à produção, além de poluição dos recursos naturais (ZHOU et. al 1995). A Figura 3 demonstra um

esquema de como os dejetos dos suínos são utilizados na alimen-tação dos peixes.

Figura 3 - Uso dos dejetos na piscicultura

Fonte: Elaboração própria.

Armazenamento

Esterqueiras convencionais

O sistema de esterqueira consta de apenas uma câmara, preferencialmente revestida, a qual serve como unidade de esto-cagem, com tempo de retenção hidráulica previsto de 90 a 120 dias. Os dejetos frescos são conduzidos, em fluxo descendente, diretamente ao tanque. Gosmann (1997) acredita que, no sistema

de esterqueiras, as fases de digestão anaeróbia são simultâneas, mas dispersas em todo ambiente, com eficiência menor que a da bioesterqueira. O esvaziamento periódico pode causar mau fun-cionamento do sistema e afetar a qualidade do efluente. A Figura 4 mostra uma esterqueira onde são lançados os dejetos de suínos

após limpeza das baias.

Figura 4 - Esterqueira

Fonte: De Zen (2006).

As esterqueiras sem revestimento podem ser diretamen-te cavadas no solo, porém a possibilidade de infiltração é maior em solos arenosos. Neste caso, deve-se proceder ao revestimento com material impermeável. Já as esterqueiras com revestimento podem ter mais de um compartimento. Para um manejo eficaz são necessárias pelo menos duas câmaras. Os revestimentos mais comuns são pedras, argamassas e alvenaria de tijolos.

A esterqueira também é recomendada a agricultores usuários dos dejetos como fertilizantes, por apresentar a vanta-gem de menor custo de construção em relação à bioesterqueira. A grande dúvida, quanto à vantagem da esterqueira com rela-ção à bioesterqueira, está na relarela-ção custo-benefício, além da questão ambiental.

Bioesterqueiras

No sistema de bioesterqueira - adaptado pela Epagri (1995) – o processamento dos dejetos realiza-se na forma de di-gestão anaeróbia. A bioesterqueira compreende uma câmara de fermentação anaeróbia, com capacidade para um tempo de deten-ção de 45 dias e de um depósito de dejetos, na sequência câma-ra de fermentação pacâma-ra mais 90 a 120 dias de armazenamento, perfazendo um tempo de retenção hidráulica de 135-165 dias. A câmara de fermentação deve ser dividida em dois compartimentos iguais e os dejetos frescos chegam pelo fundo do primeiro compar-timento, passando ao depósito da bioesterqueira, a partir do fundo do segundo compartimento.

Recomenda-se , para a construção da câmara de fer-mentação, uma profundidade mínima de 2,5 metros, visto que a profundidade afeta a velocidade de decomposição. Então, em re-giões de clima subtropical, quanto mais profunda for a câmara de fermentação, menor será a variação de temperatura. Além disso, deve-se ter uma relação de 1:3, isto é, para cada metro de largura na câmara de fermentação deve-se ter 3 m de comprimento. Os dejetos podem ser conduzidos por tubos de PVC que devem ter no mínimo 150 mm de diâmetro na entrada da câmara e as mesmas dimensões na saída do biofertilizante.

Desta maneira, o dimensionamento da esterqueira deve ser realizado da seguinte maneira: volume total (Vt) é resultado do volume de 120 dias (V120dias) mais o volume de 12 dias (V12dias), Vt = V120dias + V12dias.

Segundo Gosmann (1997), os resultados caracterizam a esterqueira e a bioesterqueira como formas de armazenamento e não de tratamento de dejetos de suínos. O autor observa que em ambos os processos há eliminação da carga tóxica, sendo pre-servado o valor fertilizante para a agricultura. Desta maneira, é interessante ao produtor o uso da esterqueira, porque apresenta um custo de implantação 20% menor em relação à bioesterqueira. Porém, na bioesterqueira, o tempo de retenção do material é de no mínimo 90 dias, enquanto na esterqueira o tempo mínimo de retenção se eleva para 132 dias.

Dada a semelhança dos dois sistemas, em eficiência na redução da matéria orgânica e na manutenção do poder fertilizan-te, o custo da esterqueira é 20% inferior ao da bioesterqueira. De-ve-se, contudo, prever 10% a mais do seu volume para o inóculo ou biomassa remanescente, quando do esvaziamento.

Formas de tratamento

Compostagem

A compostagem é um processo que concentra os ele-mentos fertilizantes no composto degradado, tornando mais fá-cil sua armazenagem e transporte para diversas zonas de cultivo. Existem diversos modos de se proceder a compostagem, mas a base do processo é a utilização de bactérias que transformam as substâncias orgânicas e o Nitrogênio amoniacal contidos nos de-jetos em Nitratos e outros compostos fertilizantes de Fósforo e de Potássio, principalmente.

Os estercos de animais misturados com serragem de ma-deira (maravalha) ou restos de culturas, usadas como cama para os animais, devem ser tratados por compostagem para melhor aproveitamento do seu valor fertilizante, evitando-se com isto o desenvolvimento de moscas (OLIVEIRA et. al 1993).

Segundo Goulart (1997), os sistemas de compostagem de material retirado de camas de maravalha são mais produtivos que a simples armazenagem desse material sob lonas, em relação à quantidade de nutrientes retidos e ao tempo de degradação, pro-duzindo um composto de boa qualidade, que pode ser lançado ao solo sem causar danos às sementes e ao próprio solo.

Kiehl (1985) propôs um sistema de preparação do com-posto orgânico a custos reduzidos. O autor relata que o comcom-posto pode ser feito manualmente, com o uso de pás ou gadanhos para o revolvimento da massa, ou de forma mecânica, utilizando má-quinas agrícolas.

Tobias (1997) preparou um composto orgânico utilizan-do diversos tipos de piso (maravalha, casca de arroz, casca de café

e casca de amendoim) e o material é hidratado com uma propor-ção de 50% de água; misturadas e formadas leiras, essas foram cobertas utilizando-se lonas plásticas de cor preta, tipo terreiro e monitorada as temperaturas de hora em hora num período de 10 dias. A proposta é verificar o tempo de compostagem como agen-te eliminador de alguns patógenos toxi-infecciosos.

O processo de compostagem proposto por Tobias (1997) é viável como forma de tratamento para estabilizar a matéria orgâ-nica e ao mesmo tempo eliminar alguns patógenos presentes na cama de frango.

A Figura 5 mostra um sistema de compostagem em

lei-ras. O composto gerado após o processo pode ser utilizado como adubo em diversas culturas agrícolas.

Figura 5 - Leiras de compostagem

Fonte: De Zen (2006).

Sistemas de camas

O sistema de camas para criação de suínos é desenvol-vido no extremo oriente e está se difundindo por toda a Europa. No Brasil, mais especificamente em Santa Catarina, é um método novo o qual ainda encontra-se em estudo. Este sistema consiste em manter os animais durante o período de engorda e termina-ção sobre um leito de maravalha ou outro material que possua

grande poder de embebição. Os dejetos em contato com a cama (leito) começam a sofrer um processo de fermentação. Este tipo de sistema, além de dar grande conforto aos animais, possibilita a completa eliminação dos dejetos líquidos que ficam retidos nestas camas. A Figura 6 ilustra um sistema de criação utilizando camas.

Figura 6 - Sistemas de camas

Fonte: De Zen (2006).

Em estudo realizado por O’shea et. al (2000) na Austrá-lia, utilizando 144 kg de N total ha-1 _{aplicados via dejetos sólidos}

de suínos (cama sobreposta de palha de cereal) na cultura da ce-vada, a recuperação aparente do N aplicado é de 12%. A proxi-midade dos valores de recuperação do N no trabalho realizado na Austrália evidenciam o pequeno efeito imediato dos dejetos sólidos como fonte de N às culturas.

Segundo Goulart (1997) os sistemas de compostagem, de material retirado de camas de maravalha, são mais produtivos que a simples armazenagem desse material sob lonas, em relação à quantidade de nutrientes retidos e ao tempo de degradação. Pro-duzindo um composto de boa qualidade, que pode ser lançado ao solo sem causar danos às sementes e ao próprio solo.

Canabarro (2003) aplicou na superfície do solo ou incorporados ao mesmo C e N da cama sobreposta dos dejetos líquidos de suínos. Os valores de N mineral não diferiram quanto à

forma de aplicação desses materiais orgânicos ao solo (superfície ou incorporado). Aos 80 dias a mineralização líquida de N nos tratamentos com cama sobreposta é de 51.8 mg de N kg-1 _de

solo, indicando um potencial de mineralização do N orgânico de 17%. Nesse mesmo período a mineralização líquida de N para os dejetos líquidos variou de 16,1 mg de N kg-1 _{de solo para os dejetos}

incorporados a 27,0 mg de N kg-1 _{de solo para os dejetos em}

superfície. Tais valores representam um potencial de mineralização do N orgânico adicionado de 29,3% e 49,1%, respectivamente.

Biodigestão

Uma das técnicas utilizadas para o tratamento dos dejetos de suínos é a biodigestão, que além de diminuir o impacto causado pela emissão do dejeto in-natura, gera subprodutos que podem ser utilizados na própria propriedade.

Um biodigestor compõe-se, basicamente, de uma câmara fechada na qual uma biomassa (em geral detritos de animais) é fermentada anaerobiamente, isto é, sem a presença de O₂. Como resultado desta fermentação ocorre a liberação de biogás e a pro-dução de biofertilizante. É possível, portanto, definir biodigestor como um aparelho destinado a conter a biomassa e seu produto: o biogás. Como definiu Barrera (1993), “o biodigestor, como toda grande ideia, é genial por sua simplicidade”.

Sua vantagem sobre as demais técnicas é que boa parte dos micro-organismos entéricos é eliminada durante o processo biológico, e tem se mostrado eficiente como alternativa empre-gada para a estabilização dos lodos provenientes dos tratamentos primários e secundários dos dejetos (TOBIAS, 2002). A Tabela 7

mostra o tempo médio de retenção de efluentes em biodigestores para eliminação de micro-organismos.

Tabela 7 - Tempo de retenção em biodigestor para eliminação de micro-organismos

Organismo Temperatura _{(ºC) retenção (dias)}Tempo de Morte (%)

Polivírus (polimielite) 35 2 dias 98.5

Salmonella sp 22-37 2-20 dias 82-96

Salmonella typhosa 22-37 6 dias 99

Myc. Tuberculosis 30 - 100

Ascaris 29 15 90

Cistos de parasitas 30 10 100

Fonte: Craveiro et. al (1992).

Existem vários tipos de biodigestor, mas, em geral, todos são compostos basicamente de duas partes: um recipiente (tan-que) para abrigar e permitir a digestão da biomassa e o gasômetro (campânula) para armazenar o biogás.

Em relação ao abastecimento de biomassa, o biodigestor pode ser classificado como contínuo abastecimento diário desse produto, com descarga proporcional à entrada do mesmo, ou in-termitente, quando utiliza sua capacidade máxima de armazena-mento, retendo-o até a completa biodigestão. Então, retiram-se os restos da digestão e faz-se nova recarga. O modelo de abasteci-mento intermitente é mais indicado para utilização com materiais orgânicos de decomposição lenta e com longo período de produ-ção (TOBIAS, 2002). Na Figura 7 é apresentado um biodigestor

para tratamento dos dejetos de suínos com geomembrana para o confinamento do biogás.

Figura 7 - Biodigestor com lona para confinar biogás

Fonte: De Zen (2006).

Sham (1984) avaliou, comparativamente, os balanços de carbono e de energia dos processos microbianos de digestão aeró-bia e anaeróaeró-bia da matéria orgânica.

Da avaliação realizada por Sham (1984) verifica-se que no processo anaeróbio 95% do carbono é transformado em bio-gás e que isso permite a recuperação de 90% da energia contida na matéria orgânica, ao passo que no processo aeróbio 50% do carbono e 60% da energia são usados na formação de novas cé-lulas, o que não oferece a mesma vantagem, pois não contribui significativamente para a redução da massa de resíduos gerados.

Schoken Turrino et. al (1995) submeteram um composto de estrume bovino e água aos tempos de retenção de 20, 35 e 50 dias, no período de janeiro (verão) a julho (inverno). Verificaram a ausência de bactérias no efluente de reatores, quando o TDH é superior a 35 dias e que o TDH de 20 dias é insuficiente para des-truir bactérias como Escherichia coli e Staphylococcus aureus.

Hiil e Prince (1983), estudando a dinâmica da produção de metano, concluíram que a grande variação cíclica de volume de dejetos produzidos pelos animais é prejudicial para o trata-mento anaeróbio. Esses autores verificaram que em propriedades produtoras de frango, suíno ou bovino de corte, o crescimento

dos animais e, por conseguinte, o aumento do volume de dejetos produzidos pelos mesmos é prejudicial ao sistema de tratamento anaeróbio, uma vez que o aumento do volume de dejetos precisa ser acompanhado pelo aumento do TDH ou do reator. Contudo, nos sistemas produtivos de leite e de ovos isto não ocorre devido à constância na produção de dejetos; e o emprego da tecnologia de reatores anaeróbios fornece condições de tratamento dos dejetos com maior eficiência e de produção de energia em quantidade constante, que pode ser usada no sistema produtivo. Os autores também concluíram que é possível a elaboração de um bom proje-to de reaproje-tor, a partir do peso vivo dos animais para determinação do volume de dejetos a ser tratado.

Zhang et. al (1997), estudando um sistema de reator ba-telada sequencial para tratamento de dejetos de suínos, chegaram à conclusão que, para cada tipo de manejo das instalações, é necessá-ria uma caracterização específica do funcionamento do reator.

A eficiência dos atuais reatores deve-se ao desenvolvi-mento do conhecidesenvolvi-mento do processo microbiológico da digestão anaeróbia. Essa eficiência pode ser aferida por diversas maneiras, como por exemplo: pela capacidade de redução de sólidos volá-teis em determinado tempo, ou pela capacidade de produção de biogás em relação ao volume do reator. Essa eficiência depende, dentre outras coisas, das características do material a ser digerido e do controle das condições ideais de funcionamento do reator.

Conforme Arcuri (1986), algumas diferenças essenciais permitem agrupar os modelos de reatores em três categorias: ba-telada, contínuo e de alta taxa. O reator em batelada é o mais simples, constitui-se de uma câmara única de fermentação, onde o material a ser digerido permanece até o final da digestão. Pos-sui, como principal vantagem, a simplicidade de construção e de operação; tem como desvantagem a produção variável de biogás, com um pico alguns dias após a carga, e decrescente até o final do ciclo da digestão.

O processo de digestão anaeróbia já é discutido há vários anos por diversos autores. Estudos mais aprofundados podem ser encontrados em: Metcalf (1991), Speece (1983), Prosab (1999) e Chernicharo (1996).

Qualidade do efluente do biodigestor com vistas

ao reuso

Os resíduos que a digestão anaeróbia produz, tais como lodo, efluente líquido e biogás, não devem ser vistos como proble-ma ou um simples proble-material a ser desprezado. Mas como subprodu-tos, que se bem manejados, podem apresentar mais uma fonte de lucro para o produtor.

Biofertilizante (lodo)

O valor fertilizante do lodo deve ser avaliado quando for utilizado como condicionador de solo e é baseado no conteúdo de nitrogênio, fósforo e potássio. Entretanto, geralmente a quantida-de quantida-de nutrientes do lodo é menor que a encontrada em fertilizantes comerciais (BENATTI, 2000). A Tabela 8 abaixo compara a

com-posição média de fertilizantes orgânicos e sintéticos.

Tabela 8 - Composição média de fertilizantes orgânicos e sintéticos

Identificação Tipo N(%) P(%) K(%) Fonte

Aves Orgânico 2,0 2,0 2,0 Ferreira, Andreoli e _{Jürgensen, 1999} Bovinos Orgânico 0,3 1,2 0,1 Ferreira, Andreoli e _{Jürgensen, 1999}

Suínos Orgânico 2,0 2,5 12,0 Dalla Costa, 2004

Classic

Safrinha 130 Sintético 13,0 17,0 17,0 www.serrana.com.br Superfosfato

Simples Sintético 8,0 22,0 20,0 www.fertipar.com.br

Fonte: Elaboração própria.

No Paraná, o controle de despejos de resíduos de suínos em solos segue a legislação imposta pelo IAP (Instituto Ambiental do Paraná) Resolução Sema nº 031 (24/08/98).

Segundo o artigo 104 da resolução Sema nº 031 para a aplicação do resíduo na agricultura, o produtor deve seguir a reco-mendação de adubação para a cultura utilizada. Na Tabela 9 são

apresentados exemplos de culturas e os nutrientes exigidos.

Tabela 9

- Exigências minerais em cultivo agrícola

Valor es Limit es (g/m 2) Cultur as N P K Ca Mg Cu Fe Mn Zn A rro z 12 2,1 7,9 3,2 3,3 -2,7 -Av eia 10 1,7 9,9 -1,2 -Ce vada 5,8 1,2 5,0 1,3 0,7 4 24 4 26 M ilho 17 3,5 17,5 2,7 3,9 10 190 30 16 Trigo 12,5 2,2 9,2 1,6 1,4 3,1 69 46 20 Cana-de -açúcar 13,2 0,8 11 1,3 1,9 0,5 313,2 156,6 48,6 Bat at a 20 0,8 22 5,2 1,7 2,8 21 2,4 -M andioca 25,3 2,8 25 4,2 2,9 -A lgodoeir o 8,4 0,8 6,6 6,1 1,3 5,9 169,1 13 6 Soja 30 4 11,5 7 3,5 10 170 60 20 Hor taliças 10 2,0 20 2,5 0,8 1,1 10 25 10 Oleag inosas 3,5 0,4 6,0 1,0 1,0 -Caf eeir o 25,0 1,9 23,2 14,3 3,3 -Frutíf er as 14 2,4 12 15 2,4 -Flor estais 6 0,1 0,4 0,3 2,0 -G ramíneas 30 4,7 35 10 6,7 60 960 312 144 Fon te: Mala volt a, (1980).

Os metais comumente encontrados nos resíduos de su-ínos são: Cr, Cu e Zn. A Tabela 10 mostra a concentração de

metais obtidos após o processo de digestão anaeróbia.

Tabela 10 - Concentração média de metais pesados após o processo

de biodigestão

Cu (g/Kg) Fe (g/Kg) Zn (g/Kg) Mn (g/Kg)

0,77 0,93 1,10 0,04

Fonte: Dalla Costa, (2004).

As concentrações máximas de metais pesados admissí-veis para a reciclagem agrícola do lodo de esgoto estão descritas

na Tabela 11.

Tabela 11 - Concentrações admissíveis de Metais Pesados

Elemento Valores _limites Nos solos Valores _limites Nos resíduos

pH<7,0 pH>7,0 pH<7,0 pH>7,0

Cr 100 150 1000 1500

Zn 150 450 2500 4000

Cu 50 210 1000 1750

Fonte: IAP – Resolução Sema nº 031 (24/08/98). Dados em: mg/Kg M.S

Pelos dados apresentados por Dalla Costa (2004), po-de-se observar que as concentrações de metais pesados do lodo ficam abaixo dos valores permitidos pela legislação, podendo ser utilizado na agricultura.

No estado do Paraná, para fins de caracterização do per-fil sanitário do lodo estabilizado, estão sendo estabelecidos os se-guintes indicadores: ovos de helmintos (0,25 ovos viáveis/g M.S) e coliformes fecais (1,03x102 _{UFC/g M.S) (IAP, Sema nº 031),}

automaticamente em níveis admissíveis, não proporcionando risco ao usuário do produto e ao ambiente.

Em experimentos realizados por Dalla Costa (2004), a redução de coliformes totais é de 99,98%, em um tempo de ope-ração de 40 dias, sendo considerado propício para o aproveita-mento na agricultura.

Efluente Líquido

O controle de despejos de resíduos líquidos em corpos hídricos segue as legislações impostas pelo IAP Resolução Sema nº 031 (24/08/98) – Capítulo III Seção II – Art. 104 (disposições relativas a licenciamento e autorizações ambientais específicas dos empreendimentos de suinocultura) e pelo Conama (Conselho Na-cional do Meio Ambiente), resolução nº 357/05 (condições de emissão). A Tabela 12 apresenta valores limites dos parâmetros

de lançamento de efluentes líquidos em corpos hídricos de classe 2, tendo por base as resoluções citadas.

Tabela 12 - Parâmetros permitidos para lançamento

Valores limites

Parâmetros Resolução Sema nº 031

DBO (mg O₂/L) DQO (mg O₂/L) Nitratos (mg NO₃/L) Fósforo Total (mg P/L) 50 125 10 0,025

Parâmetros Resolução Conama nº 357

Óleos e Graxas (mg/L) Coliformes Termo Tolerantes (UFC/ml)

pH Cobre (mg/L) Zinco (mg/L) Manganês (mg/L) Ferro (mg/L) 50

De acordo com a classificação do rio 5 a 9

1,0 5,0 1,0 15